摘要

针对海洋环境下大直径单桩周围海床冲刷问题,从扰乱桩周上游马蹄形旋涡和下游尾涡的角度,设计了一种安装于桩侧的螺旋扰流板,采用数值模拟方法研究了设置螺旋扰流板和未设置螺旋扰流板情况下大直径单桩基础周围床面冲刷演变和流场变化规律。研究结果表明:波流作用下未安装螺旋扰流板时桩周床面泥沙发生更大范围的起动和输移,相比于未安装螺旋扰流板的情况,安装螺旋扰流板的情况下桩周冲刷深度减小11.24%~17.60%,体现了螺旋扰流板具有良好的冲刷防护效果和潜力。螺旋扰流板通过减弱桩前来流流速降低海床泥沙冲刷起动的范围,并通过减弱桩后流动加速削减尾涡能量,两方面的综合作用使螺旋扰流板发挥了良好的冲刷防护效果。